Лекції_№1-9

Наприклад, позначення оливи ТМ-3-18 свідчить: трансмісійна олива 3-ї експлуатаційної групи (з протизадирними присадками помірної ефективності),класу в’язкості 18 при 100С. У позначенні трансмісійної оливи ТМ-5-12 (рк) абревіатура (рк) означає, що олива одночасно є робочоконсерваційною.

Асортимент трансмісійних олив. Сьогодні, коли багато нафтовиробників випускають продукцію з фірмовими назвами, визначення трансмісійних олив за ГОСТ треба розглядати з точки зору належності їх до певної класифікаційної групи.

Найбільше розповсюдження в Україні мають трансмісійні оливи, які випускаються згідно з ГОСТ 23652–79 (таблиця 7.16).

Таблиця 7.16 - Основні характеристики деяких трансмісійних олив

					—15	–10	–15В	–15К	гип	ТАД–17И (ТМ–5–18)
	Показники								–14
					п	п	П	П	п
					ТЕ 18)ТМ( –2–	ТС ТМ(9)–3–	ТА( 18)ТМ( –3–	ТС 18)ТМ( –3–	ТС ТМ( 9)–5–
Кінематична в’язкість при 100					15±1	≥10	15±1	≥16,0	≥14,0	≥17,5
°С, мм2/с.
Індекс в’язкості ІВ, не менш						90		90	85	100
Температура		спалаху		у	185	128	185	185	215	200
відкритому тіглі, °С, не менш
Температура застигання, °С, не					–18	–40	–20	–25	–25	–25
більше
Масова	частка		механічних		0,03	0,02	0,03	0,01	0,01	відсутня
домішок, % не вище
Зольність, %					≥0,3	–	–	–	–	≥0,3
Масова	частка		активних
хімічних елементів. %:
фосфору					≥0,06	–	–	–	–	≥0,1
хлору					–	–	–	–	≥0,5	–
сірки					≤3,0	≤1,6	1,2	–	–	2,7-3,0
Трібологічні характеристики
(ГОСТ9490):
індекс задиру, (Із)не менш					–	48	50	55	60	58
навантаження зварювання,
(Р зв), Н, не менш					–	3479	3283	3479	3920	3687
показник зношування
(Дз) при навантаженні 392 Н,
(20±5°С, 1год), мм, не більш					0,55	–	–	0,50	–	0.40
Густина при 20°С,.кг/м3, не
вище					950	915	930	910	910	907

Зарубіжна класифікація трансмісійних олив. Провідна роль у розробці

трансмісійних олив за рубежем належить США. Практично всі розвинуті країни та країни, що розвиваються, користуються оливами, які випускають американські фірми, або самі виробляють трансмісійні оливи, пристосовуючи їх до вимог специфікацій США.

Трансмісійні оливи, як і моторні, поділяють на різні сорти, залежно від їхньої в’язкості (класифікація SAE J306) та призначення (класифікація API). Згідно з класифікацією SAE оливи для трансмісій поділяють на зимові з індексом W (70W, 75W, 80W, 85W) та літні (90, 140 та 250). Крім того,

класифікують всесезонні трансмісійні оливи (75W-90, 80W-90, 85W-140), у маркуванні яких після SAE спочатку вказують показник зимової оливи, а потім літньої (табл.7.17).

Таблиця 7.17 - Класи в’язкості SAE J306 автотракторних трансмісійних олив

				Класи в’язкості
Показник		70W	75W		80W	85W	90	140	250
Кінетична в’язкість при 100С, мм /с:
мінімальна
максимальна		4,1	4,1		7,0	11,0	13,5	24	41
Температура при якій	динамічна
в’язкість не перевищує 150 Па с, С,
не менш

Орієнтовна відповідність в’язкісних класів трансмісійних олив SAE і ГОСТ (табл. 7.18.)

Таблиця 7.18 - Відповідність в’язкісних класів SAE і ГОСТ 17479.2–85

ГОСТ 17479.2–85	9	12	18	34
Класифікація SAE	75W	80W/85W	90	140

Відповідно до класифікації АРІ трансмісійні оливи, за рівнем експлуатаційних властивостей, поділяють на шість груп у залежності від конструкції агрегатів, трансмісій та умов їхньої експлуатації (табл. 7.19).

Більшість автомобільних фірм Західної Європи для оцінки експлуатаційних властивостей трансмісійних олив використовують також армійські специфікації США МIL-L-2105D або MIL-L-2105C.

Таблиця 7.19 - Класифікація АРІ для автотракторних трансмісійних олив

Група		Призначення і склад оливи			Рекомендована
	Оливи, придатні до застосування в агрегатах				Механічні		коробки
GL-1	з циліндричними, черв'ячними і спірально-				передач	з	ручним
	конічними зубчастими передачами в умовах				перемиканням,		головні
	низьких	швидкостей	і	навантажень.	передачі	ведучих мостів

Мінеральні оливи без присадок або з

зі спірально-конічними і

антиокиснювальими,

протизносними,

черв'ячними шестернями

антикорозійними і антипінними присадками

без протизадирних компонентів

Призначені для мащення черв'ячних передач,

Головні передачі ведучих

що працюють в умовах як і оливи групи GL-1,

мостів

вантажних

GL-2

але до них висуваються більш високі вимоги до

автомобілів

з

антифрикційних властивостей.

На відміну від

черв'ячними

олив GL-1 вони можуть містити антифрикційні

зачепленнями

присадки

Оливи, призначені для звичайних трансмісій

Головні передачі ведучих

зі

спірально-конічними

зубчастими

мостів

автомобілів

зі

передачами, що працюють у помірно

спірально-конічними

GL-3

складних

умовах

за

швидкостями і

зубчастими

колісьми,

навантаженнями. Вони мають більш високі

деякі механічні

коробки

протизносні і протизадирні властивості в

передач

з

ручним

порівнянні з оливами GL-2, але більш

переключенням

низької якості, ніж оливи GL-4

Для автомобільних трансмісій з гіпоїдною

Головні передачі ведучих

передачею, що працюють в умовах великої

мостів

легкових

швидкості при малих крутних моментах, і

автомобілів з гіпоїдними

GL-4

малих швидкостях при високих крутних

зубчастими

колесами,

моментах.

Такі

умови

вимагають

деякі механічні

коробки

обов'язкової

наявності

в

оливах

передач,

установлювані

високоефективних протизадирних присадок

на

вантажних

автомобілях

Оливи, призначені для автомобільних

Головні передачі ведучих

гіпоїдних передач, що працюють в умовах

мостів

легкових

і

великих швидкостей і малих крутних

вантажних

автомобілів

з

моментах, а також при наявності ударних

гіпоїдними

зубчастими

GL-5

навантажень на зубах коліс при високих

колесами; деякі механічні

швидкостях ковзання. Умови роботи більш

коробки передач

жорсткі, ніж в оливі GL-4, тому в них

рекомендується вводити

більшу

кількість

сіркофосфорвмісних присадки

Оливи для автомобільних гіпоїдних передач

Головні передачі ведучих

з підвищеним вертикальним зміщенням осей

мостів

автомобілів

з

зубчастих коліс, що утворюють умови для

гіпоїдними

зубчастими

досягнення високих крутних моментів при

колесами,

котрі

GL-6

підвищених

швидкостях

і

ударних

характеризуються

навантаженнях. Рекомендовано вводити в

більшим

зсувом осей

оливу

більшу

кількість

(більше 50 мм або до 25%

сіркофосфорутримуючої

протизадирної

діаметру

веденої

присадки, ніж в оливі GL-5

шестерні)

Оливи для гідромеханічних передач

В сучасній автотракторній техніці все більше розповсюдження отримують гідромеханічні передачі (ГМП), що об’єднують в одному агрегаті гідропривід, механічну коробку передач, складну систему автоматичного регулювання. У ГМП, як і в механічних трансмісіях, умови роботи оливи характеризуються широким інтервалом робочих температур, високими навантаженнями й швидкостями ковзання у місцях контакту зубів шестерень. Динамічні навантаження на трансмісію у машин з ГМП в 1,5...З рази менші, ніж у машин з механічними коробками передач (завдяки відсутності жорсткого зв'язку між двигуном і трансмісією), а температура оливи в літній період може досягати до 150 °С.

Швидкість надходження оливи в гідротрансформатори становить 80... 100 м/с, а якщо знімається потужність більша, ніж це потрібно для подолання робочих зусиль, надлишкова потужність витрачається на внутрішнє тертя оливи, що ще більше підвищує її температуру. Це дає підставу вважати, що ГМП є найбільш теплонапруженим вузлом з усіх видів трансмісії.

Створення в гідротрансформаторі високошвидкісних потоків оливи призводить до інтенсивної аерації, посиленого піноутворення, що створює умови для підвищеного окиснення оливи.

Через конструктивну складність і наявність різноманітних за призначенням та умовами роботи вузлів до якості змащувальних матеріалів для ГМП ставлять складні та суперечливі вимоги, що значно відрізняються від вимог до звичайних трансмісійних олив. Перш за все це стосуєтьчя в'язкісних, протизносних, фрикційних, антиокиснювальних та інших властивостей.

При виборі оливи для ГМП в'язкість є однією з найважливіших експлуатаційних характеристик. Це обумовлено перш за все необхідністю одержання високого коефіцієнта корисної дії (ККД) гідротрансформатора у великому інтервалі можливих робочих температур. Для створення умов нормальної роботи ГМП з найбільшим ККД та коефіцієнтом трансформації, оливи повинні мати якомога меншу в'язкість. При використанні малов'язких олив також поліпшується паливна економічність і робота автоматичної системи керування. З іншого боку, для забезпечення високої змащувальної властивості й для запобігання витокам олив через ущільнення олива повинна бути відносно в'язкою.

Оливи для ГМП повинні мати також високий індекс в'язкості. Вимоги до низькотемпературних властивостей олив обумовлені необхідністю забезпечення можливості запуску двигуна й зрушення з місця при низьких температурах навколишнього повітря.

Внаслідок того, що в гідромеханічній трансмісії є навантаженні вузли тертя (зубчасті передачі, підшипники кочення, муфти вільного ходу, плунжерні пари й інші тертьові деталі), необхідно використовувати оливи з ефективним протизносними присадками.

Однак для гідромеханічних передач, що мають фрикційні диски, розробка олив з добрими протизносними властивостями ускладнена.

Це викликано тим, що надійна робота фрикціонів може бути забезпечена лише оливою з необхідними фрикційними властивостями, які забезпечують контактування дисків з відносно високим коефіцієнтом тертя (від 0,1 до 0,2). Тому в деяких закордонних специфікаціях передбачається використання олив, що містять протизносними присадки або модифікатори тертя з вузькими межами значень коефіцієнта тертя. Висока температура оливи в ГМП, яка досягає 100... 120 °С й вище, при контакті з різноманітними каталітично активними металами та киснем повітря викликає інтенсивне його окиснення. Внаслідок накопичення в оливі продуктів окиснення порушується робота системи автоматики, фрикційних дисків, підвищується спрацювання деталей гідромеханічної передачі. Для запобігання окиснення й відкладання осадів на деталях ГМП в оливи поряд з антиокиснювальними присадками вводять додатково миюче-диспергуючі присадки.

Поряд з високою окиснювальною стабільністю оливи для ГМП повинні мати добрі антикорозійні й антипінні властивості, бути сумісними з різними ущільнювальними матеріалами.

Оливи для гідромеханічних передач виробляють з малов'язких фракцій сірчистих парафінистих нафт шляхом їх селективної очистки, глибокої депарафінізації й загущують в'язкісними присадками.

Асортимент олив для ГМП включає три марки олив: А і Р (ОСТ 38 01434– 87) та МГТ (ТУ 38 101103-87) Їх одержують загущенням малов’язкіх фракцій сірчистих парафінових нафт селективного очищення після глибокої депарафінізації.

Олива марки А має в’язкість при температурі 40°С (ν40) 17…22 мм2/с),а при –20°С (ν–20) ≤ 100 мм2/с. ЇЇ використовують для всесезонної експлуатації в гідротрансформаторах та в автоматичних коробках передач автомобілів при температурі не нижче 30…–35°С.

Олива марки Р (ν40=17…22 мм2/с, ν–20 ≤ 1300 мм2/с) призначена для системи гідропідсилювача керма і гідрооб'ємних передач;

Оливу МГТ (ν40 = 6…7 мм2/с, ν–50) використовують в гідромеханічних коробках передач і гідросистемах начіпного обладнання при температурі

+50… – 50 °С.

Зарубіжні оливи позначаються класифікаціями Туре А, Suffis I Dexron/

12.2. Гідравлічні оливи. Індустріальні оливи

Широке застосування у автотракторному та сільськогосподарському машинобудуванні гідроприводів на сьогодні визначилось як один з основних напрямів підвищення технічного рівня машин.

Сучасні трактори та сільськогосподарські машини оснащуються роздільноагрегатними гідроначіпними системами, об'ємними гідроприводами трансмісій та рульового керування, гідроприводами активних робочих органів тощо. З розширенням і ускладненням функцій, які виконують гідроприводи, особливо актуальною є проблема використання гідравлічних олив, що забезпечують заданий рівень працездатності в умовах експлуатації машинно-тракторного

парку.

Гідравлічна олива у гідроприводі виконує функції робочого тіла, тому її називають робочою рідиною. Основною функцією гідравлічної оливи є передача механічної енергії від її джерела до виконавчих органів із забезпеченням зміни величини або напряму прикладеної сили. Одночасно вона є змащувальним та охолоджуючим середовищем для тертьових поверхонь гідроприводу.

З підвищенням потужності і компактності сучасних гідравлічних систем умови роботи олив стали більш жорсткими. Тиск робочої рідини у гідроприводах тракторів і сільськогосподарських машин досягає 40 МПа. Робоча температура у гідросистемах, як правило, на 40…50 °С вище за температуру навколишнього середовища і може перевищувати 100°С. Робочі рідини контактують з різними матеріалами, а також дроселюються з великим перепадом тиску через малі робочі зазори, зазнають дії високих питомих тисків на поверхнях трібосистем.

Специфічні умови роботи сільськогосподарської техніки (запиленість, велика вологість, широкий діапазон температур навколишнього середовища, високий рівень вібрації тощо) ставлять жорсткі вимоги до якості робочих рідин. Перш за все вони повинні мати оптимальний рівень та високий індекс в'язкості, низьку температуру застигання.

Вибір в'язкості робочої рідини залежить від пускових та робочих характеристик гідравлічної системи. В'язкість оливи не повинна бути нижче певного рівня, щоб звести до мінімуму втрати від витоків з різних з’єднань і ущільнень гідравлічної системи та забезпечити необхідну змащувальну здатність оливи. Підвищена в'язкість робочої рідини призводить до збільшення її опору рухові у напірних магістралях, особливо при низьких температурах. Для гідроприводів, які працюють у широкому діапазоні температур, в'язкість робочої рідини при максимально можливій температурі не повинна бути нижче 8 мм2/с, а при найнижчій – вище 1500 мм2/с. Оптимальною в усталених умовах роботи гідросистеми вважається в'язкість 30–40 мм2/с. В'язкість, як визначальний показник експлуатаційних властивостей, вказують у маркуваннях гідравлічних олив.

Крім підвищених вимог до в'язкісних властивостей, гідравлічні оливи повинні характеризуватися такими показниками:

-мати добру змащувальну здатність і необхідні протизносними та протизадирні властивості;

-мати високі антиокиснювальні властивості, термічну та хімічну стабільність, що забезпечує тривалу роботу робочої рідини у гідравлічній системі;

-захищати чорні та кольорові метали від корозії в процесі експлуатації і під час тривалих перерв у роботі;

-бути стійкими до утворення емульсії з водою і до піноутворення;

-не мати шкідливого впливу на гуму, еластомери й інші ущільнювальні матеріали.

Як основу для гідравлічних олив використовують добре очищені

мінеральні оливи з відповідними в'язкісно-температурними характеристиками та задовільними низькотемпературними властивостями. Присадки, які поліпшують індекс в'язкості (вініполи, поліметакрилати та поліізобутилени) і додаються до гідравлічних олив, повинні мати високу стійкість до деструкції для збереження механічної стабільності олив протягом тривалого часу. Більшість олив для гідравлічних систем містять присадки, які поліпшують антиокиснювальні властивості, стійкість до корозії та спрацьовування. Оливи містять також протипінні та деемульгуючі присадки. Для поліпшення низькотемпературних властивостей у гідравлічні оливи можуть бути введені депресорні присадки.

Вітчизняна класифікація гідравлічних олив. Гідравлічні оливи для мобільної техніки класифікують за в'язкістю та рівнем експлуатаційних властивостей. Вітчизняна класифікація олив за в'язкістю(ГОСТ 17479.3–85) відповідає в'язкісній градації робочих рідин, прийнятій міжнародною організацією зі стандартизації (ІSО 3448–75). Згідно з ІSО оливи поділяють на 18 класів. Кожному класу відповідає символ в'язкісної класифікації (VG) та число, яке характеризує кінематичну в'язкість оливи при температурі 40°С з допуском ± 10%. Для вітчизняних олив передбачено 10 класів в'язкості

(табл. 7.20).

Таблиця 7.20 - Класифікація гідравлічних олив за кінематичною в'язкістю

Клас	Кінематична в'язкість	Клас	Кінематична в'язкість
в'язкості	при 40С, мм2/с	в'язкості	при 40°С, мм2/с
5	4,14–5,06	32	28,8–35,2
7	6,12 – 7,48	46	41,4–50,6
10	9,0–11,0	68	61,2–74,8
15	13,5–16,5	100	90–110
22	19,8–24,2	150	135–165

Залежно від експлуатаційних властивостей гідравлічні оливи поділяють на групи А, Б і В (табл. 7.21)

Згідно з ГОСТ 17479.3–85 передбачена система позначень гідрав-лічних олив, яка складається із знаків: перший з яких літерами МГ позначається — мінеральна гідравлічна, далі вказують клас в'язкості та належність до групи за експлуатаційними властивостями.

Наприклад, МГ-15-В – олива мінеральна гідравлічна (МГ), цифра 15, вказує на те, що ця олива має кінематичну в'язкість13,5–16,5 мм2/с при температурі 40°С, за експлуатаційними властивостями відповідає групі В.

Таблиця 7.21 - Класифікація гідравлічних олив за експлуатаційними властивостями

	Група		Склад оливи			Рекомендована галузь застосування
	оливи
		Нафтові оливи без присадок				Гідравлічні системи з шестеренними
А						та поршньовими насосами, що
						працюють при тиску до 15 МПа та
						температурі оливи у об'ємі до 80 °С
		Нафтові	оливи		з	Гідравлічні системи з насосами усіх
Б		антиокислювальними		та		типів, що працюють при тиску до 25
		антикорозійними				МПа та температурі оливи у об'ємі
		присадками				більше 80 °С
		Добре	очищені	нафтові		Гідравлічні системи з насосами усіх
В		оливи			з	типів, що працюють при тиску вище
		антиокислювальними		та		25 МПа та температурі оливи у об'ємі
		протизносними присадками				більше 90 °С

Позначення гідравлічних олив за ГОСТ 17479.3–85 та їхня відповідність раніше прийнятим показникам якості у нормативно-технічній документації (НТД) наведені в табл. 7.22.

Таблиця 7.22 - Позначення гідравлічних олив

	ГОСТ 17479. 3–85	НТД
	МГ-22-А	АУ (ТУ 38 1011232–89)
	МГ-32-А	ЕШ (ГОСТ 10363–78)
	МГ-10-Б	РМЦ (ГОСТ 15819–70)
	МГ-15-Б	АМГ-10 (ГОСТ 6794–75)
	МГ-22-Б	АУП (ОСТ 38 01364–84)
	МГ-46-Б	МГ-30 (ТУ 38 10150–79)
	МГ-15-В	ВМГЗ (ТУ 38 101479–74)
	МГ-15-В	МГЕ-10А (ОСТ 38 01281–
		82)
	МГ-22-В	Р (ТУ 38101179–71)
	МГ-46-В	МГЕ-46В (МГ-З0у) (ТУ 38
		001347–83)
	МГ-68-В	МГ-8А (М-8А) (ТУ 38
		1011135–87)

Міжнародною класифікацією ІSО 6074/4–1982 (Е) нафтові гідравлічні оливи поділяють на чотири якісні групи. Відповідність експлуатаційних груп вітчизняних гідравлічних олив класифікаційним групам ІSО наведено нижче:

ГОСТ 17479.3–	А	Б В	В із загущеною
ІSО 6074/4–1982	Н	НL НМ	НV

Маркування олив згідно з класифікацією ІSО складається з символів

якісної та в'язкісної класифікації, наприклад, НL VG-46 означає: гідравлічна (Н) олива якісної групи, яка включає мінеральні оливи з антиокислювальними та антикорозійними присадками (L) з кінематичною в'язкістю при 40°С у інтервалі 41,4–50,6 мм2/с. (VG – 46).

Асортимент гідравлічних олив. Незважаючи на великий асортимент олив для різних гідравлічних систем, які випускаються нафтопереробною промисловістю, у сільському господарстві застосовується небагато з них.

Основні фізико-хімічні та експлуатаційні показники гідравлічних олив, що використовуються як робоча рідина в гідроприводах автотракторної та сільськогосподарської техніці, наведені в таблиці 7.23.

Таблиця 7.23Характеристика гідравлічних олив

	Марка	Кінематична		Індекс	Температура, С		Галузь застосування
	оливи	в’язкість, мм2/с		в’язкості
		при	при		засти-	спалаху,
		50С	– 40С		гання,	не менш
			(–50С)		не вище
	1	2	3	4	5	6		7
							Гідравлічні		системи
							автомобільної
	МГЕ–	10	(1500)	–	– 70	96	техніки,		що
	10А						працюють		при
							температурі		оливи
							від –50С до +70С
							Гідроприводи
							автотракторної
	ВМГЗ	10	1600	130	– 60	135	техніки,		що
							працюють		при
							температурі		оливи
							від –50С до +50С
							Гідравлічні		системи
							різноманітних
	АУ	12–14	1300	–	– 45	165	машин	і механізмів
							Працездатна		при
							температурі		і оливи
							від– 30С до +90С
							Гідрсистеми
							крокуючих
							екскаваторів		та
	ЭШ	20	–	135	– 50	160	інших	аналогічних
							машин. Працездатна
							у	інтервалі
							температур		від–
							45С до +80÷100С

Продовження таблиці 7.23

	1	2	3	4	5	6			7
							Гідравлічні			системи
							будівельних,
							підйомно-
							транспортних				та
			4000				інших		машин		з
							об’ємним
	Г–30	27–33	(при	85	– 30	190
							гідроприводом				і
			– 15С)
							гідро-керуванням.
							Працездатна				у
							інтервалі
							температур			від	–
							20С до +75С
							Гідрооб’ємні
							передачі
							сільськогосподарськ
							ої	техніки,			які
	МГЕ–	6	100				працюють при тиску
		(при	(при	90	– 30	190	до		35	МПа
	46В
		100С)	– 15С)				(короткочасно до 42
							МПа).		Працездатна
							при		температурі
							оливи			від–10С
							до+80С

Індустріальні оливи

Індустріальні оливи являють собою великий асортимент мастильних матеріалів, призначених для зменшення тертя, зношування та запобігання задирам тертьових поверхонь різних машин та механізмів промислового обладнання: метало-та деревообробних верстатів, пресів, контрольновимірювальних приладів, насосів гідросистем тощо. Одночасно вони повинні відводити теплоту з трібосистеми, захищати деталі від корозії, очищувати тертьові поверхні від забруднення, служити ущільнюючим засобом, запобігати утворенню стійких емульсій з водою або мати здатність емульгувати, добре фільтруватися, бути нетоксичними, не мати неприємного запаху та ін.

В умовах застосування мастильні індустріальні оливи піддаються впливу високих температур і тисків, контактують з різними металами, повітрям, водою та агресивними середовищами. У результаті чого вони окислюються, що призводить до підвищення їхньої в’язкості, кислотного числа та корозійної агресивності, забруднення продуктами зношення. Внаслідок цього посилюється абразивне зношування у трібосистемах і погіршується фільтрування оливи. В оливах з’являються продукти деструкції, які